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墨西哥研究人員開發激光誘導擊穿光譜技術

時間:2018-05-15 點擊數:5104

【儀器交易網 新聞】來自墨西哥的一個研究小組開發出一種使用激光誘導擊穿光譜技術(LIBS)的方法檢測單個水滴中低濃度的重金屬,而LIBS技術通常用于分析固體樣品。研究人員利用他們開發的技術,利用聲波懸浮技術對水滴進行懸浮和預濃縮以便完成更的化學分析,研究人員在去離子水基樣品中獲得了微量鋇、鎘、汞和鉛的可重復測量結果。


由墨西哥國立自治大學的自然物理研究所的Victor Contreras領導的一個研究小組利用聲波懸浮技術在半空中懸浮水滴樣品進行LIBS分析。懸浮不僅消除了來自固體基質的干擾問題,而且懸浮液滴會產生略微蒸發,濃縮可能含有的任何化學物質。而且,因為液滴的位置是一個明確的小點,所以可以使用一種緊湊且經濟的低能量激光器來產生等離子體。

Contreras和他的研究團隊利用含有少量重金屬的水基溶液展示了他們的LIBS技術。先,他們將水滴放置在單軸懸浮器的聲波節點中。一旦水滴開始懸浮就會產生輕微蒸發,并濃縮其中所含的重金屬,并使其更容易通過光譜檢測。接下來,Nd:YAG激光系統將向漂浮的預濃縮水滴提供持續10ns和30mJ能量的532nm激光脈沖。

激光脈沖使水滴產生等離子體,而等離子體發射的光譜通過平凸透鏡被收集并聚焦到與光譜儀和計算機耦合的光纖中進行化學分析。從開始水滴懸浮到完成化學鑒定的整個過程只需幾分鐘。研究人員報告稱,他們在水滴樣品中檢測到低至0.2mg / L的鋇、0.7mg / L的鎘、1.0mg / L的汞和2.0mg / L的鉛,并且能夠在多次試驗中提供可重現的結果。Contreras表示:“基于我們的技術的在線分析儀有一天可以幫助防止出現環境災難,并有助于改善水質控制技術?!?/span>

研究人員正在努力改進該儀器:他們正在優化聲學懸浮捕集器的機械設計以提供更穩定的懸浮條件,并且還在努力通過進一步減小水滴樣本的尺寸來提高檢測靈敏度。

光譜(spectrum) :是復色光經過色散系統(如棱鏡、光柵)分光后,被色散開的單色光按波長(或頻率)大小而依次排列的圖案,全稱為光學頻譜。光譜中zui大的一部分可見光譜是電磁波譜中人眼可見的一部分,在這個波長范圍內的電磁輻射被稱作可見光。光譜并沒有包含人類大腦視覺所能區別的所有顏色,譬如褐色和粉紅色。

光波是由原子運動過程中的電子產生的。各種物質的原子內部電子的運動情況不同,所以它們發射的光波也不同。研究不同物質的發光和吸收光的情況,有重要的理論和實際意義,已成為一門專門的學科——光譜學。分子的紅外吸收光譜一般是研究分子的振動光譜與轉動光譜的,其中分子振動光譜一直是主要的研究課題。


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